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激光焊接在一個非常小的點上使用了高度集中的光束,因此,激光束下方的區(qū)域會吸收光并變得充滿能量。當(dāng)使用強(qiáng)大的激光束時,該區(qū)域中的電子被激發(fā)到一個點,在該點處,由于原子彼此破壞鍵的作用,材料熔化。
激光焊接加工也可以用來連接塑料。
兩種材料在接縫處的熔化將它們?nèi)诤显谝黄?。令人驚訝的是,光如何在幾毫秒內(nèi)足以對金屬進(jìn)行強(qiáng)光照射。為了獲得如此強(qiáng)大的激光束,激光焊接機(jī)使用了多個部分來引導(dǎo)和放大激光。
氣體激光器,固態(tài)激光器和光纖激光器是激光焊接加工中使用的三種常見的激光器。
通常,通過使用光纖將激光束提供給激光焊接機(jī)。有單臺光纖焊接機(jī),也有多臺光纖焊接機(jī)。多臺光纖焊接機(jī)的每根光纖都有一個激光器,隨著每根光纖的增加,激光器的強(qiáng)度會增加。
為了將光束聚焦到離開機(jī)器之前的位置,通常會使用準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡。
加工氣體在激光焊接中的使用
如果您一直在研究激光焊接,您可能會注意到激光噴嘴的不變伴侶,而激光噴嘴是另一種提供工藝氣體或切割氣體的氣體的噴嘴。
基本上是氣體流也直接流向焊接位置,目的是防止焊接表面與大氣接觸。
如果不使用切割氣體,則只有兩種焊接氣氛可供選擇–正常氣氛或真空。在真空中進(jìn)行激光焊接當(dāng)然是可行的,但由于成本高昂且需要特殊設(shè)置,因此不可行。
在正常的氣氛中,沒有加工氣體的激光焊接加工會產(chǎn)生不利的影響。由于空氣中的氮氣濃度很高,因此它會與熔融金屬混合并導(dǎo)致焊縫中形成空隙或孔洞。這種情況會導(dǎo)致焊接失敗。
空氣中的濕度等因素會導(dǎo)致焊接時產(chǎn)生氫氣。氫擴(kuò)散到金屬中還會導(dǎo)致焊接接頭變?nèi)酢R虼?,根本無法在沒有屏蔽的正常氣氛中進(jìn)行激光焊接。
焊接機(jī)帶有切割氣體附件,該附件將氣體噴射到焊接表面,確保沒有雜質(zhì)混入焊縫中。
激光焊接加工可以通過兩種方式進(jìn)行-導(dǎo)熱焊接和鎖孔焊接。
導(dǎo)熱焊接:在此過程中,金屬表面被加熱到金屬熔點以上,但不蒸發(fā)到一定程度。此過程用于不需要高焊接強(qiáng)度的焊接。
熱傳導(dǎo)焊接的優(yōu)點是焊接將高度光滑且美觀。<500W范圍內(nèi)的低功率激光用于熱傳導(dǎo)焊接。
鎖孔焊接:在此過程中,激光束加熱金屬,使接觸表面汽化,深入金屬。這會形成一個鎖孔,在該鎖孔中,溫度升高到10,000K以上時,會形成等離子體狀態(tài)。
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